A soros perifériás interfészt (SPI) a rövid távú kommunikációra használják, különösen a beágyazott rendszerekben. Egy elterjedtebb soros kommunikációs protokoll az I2C, amely megkönnyíti az elektronikus alkatrészek közötti kommunikációt, függetlenül attól, hogy az alkatrészek ugyanazon a PCB-n vannak, vagy kábellel vannak csatlakoztatva.
Az I2C és az SPI, a két fő soros kommunikációs protokoll közötti választáshoz az I2C, az SPI és az alkalmazás előnyeinek és korlátainak alapos ismerete szükséges. Mindegyik kommunikációs protokollnak megvannak a maga előnyei, amelyek általában megkülönböztetik magukat, ahogy az Ön alkalmazására vonatkoznak.
- Jobb a nagy sebességű és alacsony fogyasztású alkalmazásokhoz.
- Nem hivatalos szabvány – általában kevésbé kompatibilis.
- Jobb a több perifériával való kommunikációhoz és az elsődleges eszköz szerepének megváltoztatásához.
- A szabványosítás jobb kompatibilitást biztosít.
Az SPI jobb a nagy sebességű, alacsony fogyasztású alkalmazásokhoz. Az I2C alkalmasabb a nagyszámú perifériával való kommunikációhoz. Mind az SPI, mind az I2C robusztus, stabil kommunikációs protokollok a beágyazott alkalmazásokhoz, amelyek jól illeszkednek a beágyazott világhoz.
SPI előnyei és hátrányai
- Támogatja a nagyobb sebességű full-duplex kommunikációt.
- Nagyon alacsony fogyasztás.
- Rövid átviteli távolságok, nem lehet kommunikálni a külön PCB-ken lévő alkatrészek között.
- Több változat és testreszabás kompatibilitási problémákat okozhat.
- További jelvezetékek szükségesek több eszköz kezeléséhez ugyanazon a buszon.
- Nem ellenőrzi, hogy az adatok megfelelően érkeznek-e.
- Zajérzékenyebb.
A soros perifériás interfész egy nagyon alacsony fogyasztású négyvezetékes soros kommunikációs interfész. Úgy tervezték, hogy az IC-vezérlők és a perifériák kommunikálni tudjanak egymással. Az SPI-busz egy full-duplex busz, amely lehetővé teszi a kommunikációt egyidejűleg az elsődleges eszköz felé és onnan, akár 10 Mbps sebességgel. Az SPI nagy sebességű működése általában korlátozza, hogy külön PCB-ken lévő komponensek közötti kommunikációra használják, mivel a nagyobb távolságú kommunikáció által a jelvonalakhoz növekszik a kapacitás. A PCB kapacitása korlátozhatja az SPI kommunikációs vonalak hosszát is.
Noha az SPI egy bevett protokoll, nem hivatalos szabvány. Az SPI számos olyan változatot és testreszabást kínál, amelyek kompatibilitási problémákhoz vezetnek. Az SPI-megvalósításokat mindig ellenőrizni kell az elsődleges vezérlők és a másodlagos perifériák között annak biztosítása érdekében, hogy a kombinációban ne legyenek váratlan kommunikációs problémák, amelyek befolyásolják a termék fejlesztését.
I2C előnyei és hátrányai
- Több eszközt támogat ugyanazon a buszon további kiválasztott jelvonalak nélkül a kommunikáción belüli eszközcímzés révén.
- A hivatalos szabvány kompatibilitást biztosít az I2C implementációk és a visszamenőleges kompatibilitás között.
- Győződjön meg arról, hogy az elküldött adatokat a másodlagos eszköz fogadja.
- A NYÁK-on kívül is képes továbbítani, de alacsony átviteli sebességgel.
- Olcsóbb megvalósítani, mint az SPI kommunikációs protokoll.
-
Kevésbé érzékeny a zajra, mint az SPI.
- Adatok átvitele nagyobb távolságokra.
- Lassabb átviteli sebesség és adatátviteli sebesség.
- Lezárható egy olyan eszköz által, amely nem oldja fel a kommunikációs buszt.
- Több energiát fogyaszt, mint az SPI.
Az I2C egy hivatalos szabványos soros kommunikációs protokoll, amely csak két olyan jelvonalat igényel, amelyeket a PCB-n lévő chipek közötti kommunikációra terveztek. Az I2C-t eredetileg 100 kbps-os kommunikációra tervezték. Ennek ellenére az évek során gyorsabb adatátviteli módokat fejlesztettek ki, amelyek akár 3,4 Mbps sebességet is elérhetnek. Az I2C protokollt hivatalos szabványként hozták létre, amely jó kompatibilitást biztosít az I2C implementációk között és jó visszafelé kompatibilitást.
Az előnyök és hátrányok fenti listája mellett az I2C csak két vezetéket igényel. Az SPI-hez három vagy négy szükséges. Ezenkívül az SPI csak egy elsődleges eszközt támogat a buszon, míg az I2C több elsődleges eszközt.
Kiválasztás I2C és SPI között
Összességében az SPI jobb a nagy sebességű és kis fogyasztású alkalmazásokhoz, míg az I2C jobban megfelel a nagyszámú perifériával való kommunikációhoz, valamint olyan helyzetekben, amikor az elsődleges eszközszerep dinamikusan változik az I2C perifériái között busz.
